第2章 化学纤维成型原理.ppt

1、，第一节熔融纺丝整形原理，第二章化纤整形原理，熔融纺丝法，干法纺丝法，湿法纺丝法1螺杆挤出机2喷雾3干燥器4辐射走廊5油盘6导向盘7感冒设备，1入口区域2孔流动区域3粉扑区域4变形区域5稳定区域，熔体微流和硬化整形图表，1，熔体微流冷却硬化过程， 入口区域(喇叭):入口效果：熔体的大空间进入小空间流速能量损失的能量损失，将温顺的聚合物分子链作为高弹性变形，弹性储存2，孔流动区域(喷口的毛孔):流速抛物线分布：在孔壁上速度小，孔中心速度高。 径向速度渐变入口效果引起的高弹性变形消失了(消失得很小)。3，膨胀区域(离开喷口后):直径最大的地方：在喷板上10毫米以下的出口膨胀，4，变形区域(膨胀区域

2、和硬化点之间)。在离开喷板1015厘米的距离内温度很高。流动良好，张力熔体的细流延长，速度上升，冷却风从上到下流动，温度降低，粘度提高，大分子取向增加(双折射上升)，大分子晶体在区域的末端为高点(喷射板块面约4080厘米)5，稳定区域(从高点到卷筒)33333挤出流体的类型(A)水滴形(B)流形(C)膨胀大(D)破裂形，1，水滴形：特征：不能是连续的水流。无法形成纤维判断：表面张力和粘度的比率/10-2cm/s液滴影响：/，喷雾孔径，挤出速度液滴防止：温度()，泵送(挤出速度)液滴微流量防止2，扩散流动模式：特性：喷雾判断：FpFg=FrFiFfFs式缠绕张力Fp可以在辐射中直接测量，重力Fg

3、、惯性力Fi、摩擦Ff和表面张力Fs可以根据理论计算，从而找到流动阻力Fr 4、整形期间的热变化热变化。熔体微流动继续流向周围介质。苏丹：强制对流传热(圆形干燥器，侧吹风)5，熔体发射中纤维结构的形成1，方向：机制：熔体状态的流动方向机制纤维硬化后的变形方向机制为双折射N，N纤维方向大小：流动变形区域：牙齿区域在喷雾板块下的范围为070厘米，海取向股(高温)性纤维高聚物溶解的基本规律1，溶解过程：溶解溶解2，影响溶解性的结构因素：大分子链结构：分子间作用力，刚性分子链，化学交联溶解超分子结构：结晶高聚物溶解溶剂：极性溶剂(性纤维高聚物是极性高聚物)3，溶剂选择：溶剂结构内能量密度或溶解度参数相

4、似。溶解，2，湿法辐射的运动学和力学1，湿法整形过程中辐射的速度分布：喷头拉伸：纺纱线的速度比喷雾速度稍大，膨胀区域消失或部分消失，速度消失。零伸展和负伸展：膨胀区的存在，首次进入凝固浴时，纺纱线的速度低于喷雾速度。2、湿整形区域内喷雾头拉伸：理论：喷雾头负拉伸，使成型稳定：喷雾头正向拉伸或0拉伸(膨胀区域存在)3、湿辐射力分析：纺纱线轴向力：平衡辐射的径向应力：辐射施加的张力，由皮层完全承受和传递的张力喷雾头附近区域的张力，3，湿法纺丝的传导过程双重扩散的传导过程：液体微流的溶剂及盐流向外扩散，混凝剂向内扩散，形成固相纤维。传热过程：热效应不大(传导过程中温度差异不大)，4，湿法辐射过程中纤

5、维结构的形成1，原纤维膨胀程度：方向性：膨胀度高聚合物含量分子间作用力倾向破坏强度顺序状态和染色饱和值：膨胀度高碘膨胀(低顺序状态)和高染色饱和值干燥收缩率：膨胀芯主要原因是微流周围和内部聚合物的凝固机制不同，混凝剂在纤维内部分布不均。纺丝原液在喷雾孔中膨胀的效果，导致细长外表层的“拉伸效果”。皮层凝固，深层还处于流动状态，大部分拉伸张力导致皮层单向拉伸变形。外部大分子链在喷雾孔内定向，内层凝固速度慢，定向分子链解方向。空隙：由于皮层相当强，聚合物粒子的合并导致内部系统收缩时皮层不按比例变形，湿纺初级纤维内部出现大孔或毛孔。3、超分子结构：剪切流动方向：通道的剪切流动方向较小。拉伸流动方向：湿

6、纺的流动方向机制在湿纺条件下效果较小。拉伸变形方向：初级纤维的方向主要来自拉伸变形方向。，第三种干法纺丝整形原理，干法纺丝生产工艺，干法纺丝原理，干法纺丝工艺特性：纺丝溶液浓度高于湿法，18E%，粘度高，喷头拉伸大(27倍)，纺纱线条受到比湿纺小得多的机械阻力，纺纱速度高于湿纺，一般达30倍1.溶剂的选择发射速度主要取决于溶剂的挥发速度，高浓度聚合物溶剂的沸点和蒸发潜热尽可能低的溶剂：丙酮、二甲基甲酰胺2、干法发射的运动学和力学直径分布速度分布：速度分布类似于熔体发射，膨胀区基本消失。这是因为根据干燥法发射时的流变因素，成型条件接近熔体发射，辐射速度高(6001200m/min)，腈纶干法辐射

7、直径和速度分布，3，干法发射的热传导和传导方法同时进行热传导和传导的过程1，溶剂从辐射中去除的三种茄子机制。纺纱线内部的扩散；从纺纱线表面到周围介质的大油质、2、纤维溶剂含量的变化及其温度的分布：干法整形时，纺纱温度和溶剂浓度的分布图，区域：喷雾孔出口处热纺丝液的解压缩结果，溶剂闪蒸发生，溶剂快速大量挥发，聚合物微流表面温度迅速降低到湿球温度后，温度传导以对流方式进行，因为细表面的溶剂浓度大小牙齿区间距离比较短。区域：热风的传热与丝绸溶剂的蒸发达到平衡，因此在牙齿阶段，丝绸的温度实际上没有变化，与湿球温度相同。沿纤维截面的温度也相同，纤维和周围介质之间的热交换也是恒定的。牙齿区域内丝绸的内部温度保持较低，溶剂慢慢扩散，质量更换速度几乎可以认为是不变的.(威廉莎士比亚、溶剂、溶剂、溶剂、溶剂、溶剂、溶剂、溶剂、溶剂)此时聚合物微流中溶剂的浓度增大，蒸发过程不受内部扩散控制。主要取决于外部(对流)热、质量更换速度和相应的表面温度。牙齿阶段的热交换和质交换大体相同，纤维表面的温度不变。区域：纤维传导传热形成纤维结构的主要区域。随着纤维开始形成，溶剂从纤维中间层扩散到表面，溶剂蒸发的速度减慢，浓度分布增大，蒸发强度急剧下降，丝绸表面温度上升，接近热风温度。牙齿时纤